具体代码调试和讲解请参看视频：
Linux kernel Hacker, 从零构建自己的内核
一直以来，我们的操作系统加载器，秉承简单够用的原则，只要能把编译好的二进制内核送进内存就可以了，所以加载器的算法是，连续读取软盘扇区，将扇区的内容写入到从0x8000 开始的内存中。以下是我们内核加载器的代码：
org 0x7c00;
LoadAddr EQU 08000h
entry:
mov ax, 0
mov ss, ax
mov ds, ax
mov es, ax
mov BX, LoadAddr ; ES:BX 数据存储缓冲区
mov CH, 1 ;CH 用来存储柱面号
mov DH, 0 ;DH 用来存储磁头号
readFloppy:
cmp byte [load_count], 0
je beginLoad
mov CL, 1 ;CL 用来存储扇区号
mov AH, 0x02 ; AH = 02 表示要做的是读盘操作
mov AL, 18 ; AL 表示要练习读取几个扇区
mov DL, 0 ;驱动器编号，一般我们只有一个软盘驱动器，所以写死
;为0
INT 0x13 ;调用BIOS中断实现磁盘读取功能
inc CH
dec byte [load_count]
JC fin
add bx, 512 * 18
jmp readFloppy
beginLoad:
jmp LoadAddr
load_count db 3 ;连续读取几个柱面
fin:
HLT
jmp fin
load_count 指的是要读取的软盘柱面数。一个1.44M软盘，其中一个磁面有80个柱面，一个柱面有有两面，上面和背面，每面对应一个磁道，一个磁道有18个扇区，一个扇区有512字节。上面代码中，load_cout 的值设置为3， 也就是程序要连续读取3个柱面，也就是要将软盘中大约 3* 18 * 512 字节，也就是27k的内容写入地址为08000h的内存中。
随着我们开发的操作系统功能越来越强大，其代码量也越来越大，现在内核编译后，已经接近15k了，超过27k是迟早的事情，一旦超过27k,那么我们的软盘在往内存拷贝内核时，就需要连续将4个柱面，也就是72扇区的数据写入到内存中。按照设想，我们只要把上面load_cout的值改成4就可以了。
然而一旦改成4，问题就出现了，因为读取4个柱面，也就要连续向内存读入18*4 = 72个扇区的内容，现在大多数BIOS提供的int 013h软盘读取中断功能，一旦发现调用代码要读取的内容有72扇区以上，它就会返回失败，如果有同学尝试着把上面代码的load_cout该成4，然后再运行程序，就会发现内核加载失败，也就是int 03h 的中断调用返回失败，这样一来，一旦我们的内核大小超过27k, 的话，我们现在的加载器就无法正确加载了。
如果你使用的是虚拟机Bochs 来运行上面的加载器代码，那么连续读取软盘超过72扇区时，Bochs提供的Bios调用会返回失败。我们看看Bochs源码中有个Bios功能的函数如下(rombios.c)：
void
7273 int13_diskette_function(DS, ES, DI, SI, BP, ELDX, BX, DX, CX, AX, IP, CS, FLAGS)
7274 Bit16u DS, ES, DI, SI, BP, ELDX, BX, DX, CX, AX, IP, CS, FLAGS;
7275 {
......
7337 if ((drive > 1) || (head > 1) || (sector == 0) ||
7338 (num_sectors == 0) || (num_sectors > 72)) {
7339 BX_INFO("int13_diskette: read/write/verify: parameter out of range\n");
7340 SET_AH(1);
7341 set_diskette_ret_status(1);
7342 SET_AL(0); // no sectors read
7343 SET_CF(); // error occurred
7344 return;
7345 }
....
}
这个函数模拟的就是软盘读取BIOS int 013h中断功能，当我们的代码连续读取几个柱面的扇区时，我怀疑Bochs会把这些要读的扇区请求积累起来，然后把要读取的扇区一次性进行写入，而不是请求一次就执行一次读取动作，因此代码中的条件判断num_sectors > 72 就会成立，于是连续读取超过4个柱面也就是72扇区，Bochs模拟器就会返回失败。由于当前很多虚拟机都大量使用Bochs的源代码，或是实现机制类似，我在mac上用的是parallels ,它的反应跟Bochs一样，也是连续读取软盘超过72扇区时，返回了错误，因此在前面的加载器代码中，一旦连续读取4个柱面以上时，读取请求就会返回失败。
为了绕过这个限制，现在我们加载器的做法是，不再一次连续读取18个扇区，而是一次读取一个扇区，把这个扇区的数据先读入一个给定的，大小为512字节的缓冲区内，然后再把该缓冲区的内容，拷贝到指定的内存中，也就是我们要多做一次没有意义的拷贝工作。
由于我们的内核要加载到内存08000h, 因此，我将08000h前512字节，也就是起始地址为07E00h开始的512字节内存作为软盘一个扇区数据的缓冲区，每次从软盘读入一个扇区数据时，先把数据写入到这个缓冲区，然后再把这个缓冲区的数据拷贝到08000h之后的地址，代码如下：
org 0x7c00;
LoadAddr EQU 08000h
BufferAddr EQU 7E0h
BaseOfStack equ 07c00h
entry:
mov ax, 0
mov ss, ax
mov ds, ax
mov ax, BufferAddr
mov es, ax
mov ax, 0
mov ss, ax
mov sp, BaseOfStack
mov di, ax
mov si, ax
mov BX, 0 ; ES:BX 数据存储缓冲区
mov CH, 1 ;CH 用来存储柱面号
mov DH, 0 ;DH 用来存储磁头号
mov CL, 0 ;CL 用来存储扇区号
;每次都把扇区写入地址 07E00处
readFloppy:
cmp byte [load_count], 0
je beginLoad
mov bx, 0
inc cl
mov AH, 0x02 ; AH = 02 表示要做的是读盘操作
mov AL, 1 ; AL 表示要读取几个扇区
mov DL, 0 ;驱动器编号，一般我们只有一个软盘驱动器，所以写死
;为0
INT 0x13 ;调用BIOS中断实现磁盘读取功能
JC fin
;把刚写入07E00的一个扇区的内容写入从08000h开始的地址
copySector:
push si
push di
push cx
mov cx, 0200h ;缓冲区数据大小，也就是512字节
mov di, 0
mov si, 0
mov ax, word [load_section];es
mov ds, ax
copy:
cmp cx, 0
je copyend
mov al, byte [es:si] ;es:si指向07E00
mov byte [ds:di], al
inc di
inc si
dec cx
jmp copy
copyend:
pop cx
pop di
pop si
mov bx, ds
add bx, 020h
mov ax, 0
mov ds, ax
mov word [load_section], bx
mov bx, 0
;end of copySector
cmp cl, 18
jb readFloppy
inc CH
mov cl, 0
dec byte [load_count]
jmp readFloppy
beginLoad:
mov ax, 0
mov ds, ax
jmp LoadAddr
load_count db 10 ;连续读取几个柱面
load_section dw 0800h
fin:
HLT
jmp fin
这段代码跟开头的代码，不同之处在于，第一段代码，是连续从软盘读取扇区数据到指定的内存里，这么做可能存在一个隐性的难以发现的问题：
一是编译器可能会对代码进行优化，最终编译出来的二进制代码可能给汇编代码的原意有所不同，编译后的代码可能会把所以读请求积攒起来，然后一次发出读取命令，由于代码要读取4个柱面，每次读取18个扇区，最终编译的代码可能是把4个柱面，总共72个扇区积攒起来，然后一次读取，这样的话，就可能违反了Bochs虚拟机的读取限制。
二是，在读取数据时，只要读取的数据不需要立刻使用的话，CPU可能会将数据读取的请求积累起来，当有数据请求时，才把所有积攒起来的数据读取请求一次发出，从而提高读写效率。
无论是那种情况，都有可能造成一次读取超过72扇区的请求，从而被虚拟机拒绝。改动后的代码是，当读取一个扇区的数据后，程序立马进行数据拷贝，这样的话，上面提到的优化机制就不能产生作用，数据的读取请求就不会被积攒起来，因此就不会遭遇Bochs虚拟机的读取限制。
我们分析下第二段代码，BufferAddr 指的是软盘扇区的数据读取后要写入的缓冲区地址，注意它的值是0x7E0, 为什么是0x7E0,而不是0x7E00呢，这是因为这个值会直接付给段寄存器es, 在实模式下，寻址方式是 段地址:段偏移，转换成直接地址就是 段地址*16 + 段偏移，由于0x7E0 * 16 = 0x7E00, 因此把0x7E00付给段寄存器，就需要把最后一个0去掉，也就是0x7E00 要除以16.
readFloppy 这段代码通过int 013h调用，让BIOS从软盘中读取一个扇区的数据，然后把数据写入到起始地址为0x7E00的缓冲区，接着copySector这段代码把刚写入缓冲区的数据拷贝到内核的加载地址，也就是08000h之后，变量load_section 用来存储的是内核加载的起始地址，由于这个值要付给段寄存器ds,所以它的实际值是0800h而不是08000h，每次往这个地址写入512字节的数据后，下次写入时，地址要往下偏移512字节，512除以16等于32，因此要把load_section的值加上32，也就是020h.
有了上面改动后，加载代码能读取任意多个扇区数据到内存而不用担心Bochs虚拟机的限制，虽然我用的是Virtual Box, 但据说Virtual Box使用的也是Bochs代码，所以当我连续加载扇区超过72时，Virtual Box对代码的数据读取请求也返回识别，使用上面的修改后，数据的读取问题也能得到解决了。
Message Box的计时器效果
最后，我们实现一个计数器效果，在write_vga_desktop.c里，根据下面代码进行更改：
void CMain(void) {
...
for(;;) {
char* pStr = intToHexStr(counter);
counter++;
boxfill8(shtMsgBox->buf, 160, COL8_C6C6C6, 40, 28, 119, 43);
showString(shtctl, shtMsgBox, 40, 28, COL8_000000,pStr);
io_cli();
if (fifo8_status(&keyinfo) + fifo8_status(&mouseinfo) == 0) {
io_sti();
}
...
}
我们在主循环里，让一个变量从0开始自加，然后把其结果显示在Message Box的主窗体里，如果大家按照上面代码更改后，会发现界面有明显的闪烁效果。这是我们当前图层的刷新机制导致的，在后面课程中，我将与大家研究如何消除这种令人痛苦的闪烁现象。
